2020届高三物理第二次联考试题（浙江名校协作体）

名校协作体高三（物理）学科 考生须知： 1．本卷满分 100 分，考试时间 90 分钟； 2．答题前，在答题卷指定区域填写学校、班级、姓名、试场号、座位号及准考证号。 3．所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效； 4．考试结束后，只需上交答题卷。 （本卷 g 取 10m/s2） 一、选择题Ⅰ(本小题共 13 小题，每小题 3 分，共计 39 分，每小题只有一个选项是正确 的。) 1．在物理学的发展史上，许多科学家付出了努力。下列说法符合史实的是 A．牛顿经过了大量的数据推演和模型创设，提出了行星的三大运动定律 B．库仑通过实验测定了静电力常数 k 的具体数值 C．法拉第通过大量电和磁关系的实验研究，终于发现了电流周围存在磁场 D．赫兹通过实验首先捕捉到电磁波 2．风平浪静的湖面上停着两只完全相同的小船，小明坐在其中一只小船中用力推另一只小 船，结果两只小船向相反的方向运动。若湖面对小船的阻力忽略不计，下列关于小明推小船 过程的说法正确的是 A．小明与被推小船之间的相互作用力大小并非时刻相等 B．小明与被推小船分开时的速度大小相等方向相反 C．小明与被推小船之间的相互作用力的冲量大小相等 D．小明与被推小船之间的相互作用力所做的功相等 3．如图所示，经过专业训练的杂技运动员进行爬杆表演。 质量为 60kg 的运动员爬上 8m 高的固定竖直金属杆， 然 后 双 腿 夹 紧 金 属 杆 倒 立 ， 头 顶 离 地 面 7m 高，运动员通过双腿对金属杆施加不同的压力来控制身体的 运动情况。假设运动员保持如图所示姿势，从静止开始先匀加速 下滑 3m，用时 1.5s，接着立即开始匀减速下滑，当运动员头顶 刚要接触地面时，速度恰好减为零。若不计空气阻力，则 A．运动员下滑的最大速度为 4.5m/s B．运动员匀加速下滑时所受摩擦力为 440N C．运动员匀减速下滑的加速度为 1m/s2 D．运动员完成全程所需的总时间为 3s 4．2020 年，我国将一次实现火星的“环绕、着陆、巡视”三个目标。假设探测器到达火星 附近时，先在高度恰好等于火星半径的轨道上环绕火星做匀速圆周运动，测得运动周期为 T，之后通过变轨、减速落向火星。探测器与火星表面碰撞后，以速度 v 竖直向上反弹，经 过时间 t 再次落回火星表面。不考虑火星的自转及火星表面大气的影响，已知万有引力常量 为 G，则火星的质量 M 和火星的星球半径 R 分别为 5．如图所示是一个绳长为 L 的球摆，将小球拉离平衡位置到 A 点使细绳与 竖直方向成 37°角，然后在 O 点的正下方距 O 点 d 处固定一 颗钉子，再将小球从 A 点静止释放。 设绳子不可伸长，忽略小球的大小以及一切阻力，下列说法正确的是 A．当 d=0.8L 时，小球向右摆动的过程中不能到达与 A 点等高处 B．只要 d0.92L，小球向右摆动的过程中都能到达与 A 点等高处 6．如图所示，三棱镜的横截面 ABC 为直角三角形，∠B=90°，∠A=30°。 一束复色光从空气射向 BC 上的 E 点，分成两束光 a、b 偏折到 AB 上的 F、G 点，光线 EF 平行于底边 AC，已知入射光与 BC 的夹角为 θ=45˚，下列说法 正确的是 A．三棱镜对 a 光的折射率为 2 B．光在 F 点不能发生全反射 C．b 光发生全反射的临界角比 a 光的小 D．a、b 光用同一种装置做双缝干涉实验时，a 光产生的条纹间距更宽 7．电子感应加速器的工作原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极， 磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动。电磁铁线圈 电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。上图为侧视图， 下图为真空室的俯视图，如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动。电子 做圆周运动的轨道半径不变，因电流变化而产生的磁感应强度随时间的 变化，为使电子加速，下列说法正确的是 A．感生电场的方向应该沿顺时针方向 B．电磁铁线圈电流的方向不一定是图示中电流的方向 C．电磁铁线圈电流的大小可以增大也可以减小 D．电子在圆形轨道中靠洛伦兹力加速 8. 一个静止的铀 核（质量为 232.0372u ）放出一个 α 粒子 （质量为 4.0026u）后衰变成 钍核（质量为 228.0287u），已知 1u 相当于 931MeV 的能量。下列说法错误的是 A．该核衰变反应方程为 B．该核衰变反应产生的钍核和 α 粒子的动量相同 C．该核衰变反应中释放出的核能约为 5.49MeV D．假设释放出的核能都转化为钍核和 α 粒子的动能，则它们获得的动能之比约为 4：228 9 ． 如 图 所 示 ， 在 固 定 的 斜 面 上 A 、 B 、 C 、 D 四 点 ， AB=BC=CD 。三个相同的小球分别从 A、B、C 三点 以 v1 、v2 、v3 的水平速度抛出，不计空气阻力，它们同时落在 斜面的 D 点，则下列判断正确的是 A．A 球最后才抛出。 B．C 球的初速度最大。 C．A 球离斜面最远距离是 C 球的三倍。 D．三个小球落在斜面上速度方向与斜面成 30°斜向右下方。 10 ．如图所示，手摇发电机产生正弦式交流电，通过一台理想变压器向定值电阻 R 供电。理想电压表和电 流表的示数分别为 U 和 I。当发电机转速增大，使发电机的输出电压变为原来的 2 倍，正 确的是 A．电压表的示数仍为 U。 B．电流表 A 的示数仍为 I。 C．通过电阻 R 的电流的频率增大。 D．电阻 R 消耗的功率变为原来的 2 倍。 11．如图所示，电阻均匀的圆环，固定于匀强磁场中，环平面与磁场 方向垂直，M、N 与直流电源相连，圆环的劣弧 MGN 对应的圆心角 为 90°，它所受的安培力大小为 F，则，整个圆环所受的安培力大小 为 A．2F B．( 2+1)F C．3 + 2 3 F D．4 3F 12．如图，一电动自行车动力电源上的铭牌标有“48V，12Ah”字样。它正常工作时电源输 出电压为 40V，额定输出功率 240W．由于电动机发热造成损耗，电动机的 效率为 80%，不考虑其它部件的摩擦损耗。已知人与车的总质量为 76.8kg， 自行车运动时受到阻力恒为 38.4N，自行车保持额定功率从静止开始启动加速 到最大速度所前进的距离为 10m，下列正确的是 A．额定工作电流为 5A，电源内阻为 1.6Ω B．自行车电动机的内阻为 5Ω C．自行车加速的时间为 7s D．自行车保持额定功率匀速行驶的最长时间约为 2.4h 13．如图所示，两个可视为点电荷的带正电小球 A 和 B， A 球系 在一根不可伸长的绝缘细线一端，绕过定滑轮，在细绳的另一端施加 拉力 F，B 球固定在绝缘座上，位于定滑轮的正下方。现缓慢拉动细 绳，使 A 球缓慢移动到定滑轮处，此过程中，B 球始终静止，忽略 定滑轮大小和摩擦，下列判断正确的是 A．B 球受到的库仑力先增大后减小 B．拉力 F 一直增大 C．地面对绝缘座的支持力一直减少 D．A 球的电势能先不变后减少 二、选择题 II（本题共 3 小题，每小题 2 分，共 6 分，每小题给出四个备选项中至少有 一个是正确的，全部选对得 2 分，选对但不全得 1 分，有选错得 0 分） 14．下列四幅图依次涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是 A．汤姆孙发现了天然放射现象 B．卢瑟福对著名的 α 粒子散射实验结果的分析，发现了质子 C．康普顿效应表明光子除了能量，还具有动量 D．铀核裂变中放出新的中子又引起新的裂变，形成链式反应 15．下列关于波的说法，正确的是 A．蓝光在真空中的传播速度比红光快 B．立体电影的拍摄和放映利用了光的偏振现象 C．医学上用彩超检查人体内部血管的病变情况时，利用了多普勒效应 D．电视机遥控器是利用紫外线来控制接收器工作的 16．如图所示，两条等长细线的 A 点悬挂一质量为 0.1kg，电量为 2×10-6C 的带电小球， 细线与天花板的夹角为 30°，A 离地面 h=0.3m，在 MA 的 延长线上用一不计高度和质量的绝缘支架固定一质量为 0.2kg，电量与小球电量相等的异性带电小球 B，则 A．支架对地面的压力大小为 1.95N B．当 B 球带上异性电荷后，A 球会向右偏离原来的位置 C．NA 线的拉力大小为 1N D．MA 线的拉力大小为 1.1N 三、实验题（本题共 6 小题，共计 55 分） 17.（8 分）（1）如图甲所示，做“探究加速度与力的关系”实验中，正确平衡摩擦力后， 得到如图乙所示的纸带，标出测量点 A、B、C、D 等，其中 AB=1.50cm，AC=3.32cm， AD=5.46cm。已知计时器打点时间间隔是 0.02s，相邻两个计数点之间含有 1 个打点，该小 车的加速度为 m/s2（保留两位有效数字），该条纸带 （“满足”或“不 满足”）本实验要求。 （2）在做“利用单摆测重力加速度”的实验时，先测出 摆球的直径如图丙所示，直径 d 为 mm。 （3）实验测得的 g 值比实际值偏大，可能的原因是 （ ）。 A. 摆球的密度过小 B. 单摆实验不慎使单摆做圆锥摆运动 C. 摆球经平衡位置时启动秒表并开始计数，当摆球第 50 次经过平衡位置时制动秒 表，若读数为 t，则周期为 T= t / 49 D. 摆线上端未固定牢，摆动过程中出现松动，使摆线增长。 18．(6 分) 铅笔笔芯主原料是由石墨和粘土组成。2B 铅笔笔芯含石墨量高,书写时黑度也高， 对电脑审题不易误判。HB 铅笔笔芯含粘土较高，使笔芯强度提高不易折断，但黑度也降低。 小明想了解这两种铅笔芯的导电性能差异，进行了如下实验。 （1）小明首先用多用电表测量规格均为“直径 2.0mm，长度 9.0mm”的 HB 和 2B 铅笔 芯两端的电阻大小。小明在测量之前首先观察多用电表表盘，如图甲所示，应完成下列哪个 步骤（ ） A．因铅笔芯电阻未知，先将选择开关置于欧姆档“×100”Ω。 B. 插入红黑表笔，并短接，转动欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度右边“0”的位置。 C. 用小螺丝刀调节表盘下方的指针定位螺丝，使指针指在电阻刻度左边“∞” 的位置。 （2）经正确操作，小明选择多用电表欧姆档 “×1”Ω，分别测 HB 和 2B 铅笔芯的电 阻，指针位置如图乙所示，则 RHB= Ω。初步得出结论：铅笔芯的石墨含量越大，电 阻率 （填“大”或者“小”）。 19．（9 分）双人花样滑冰是人们喜爱的体育运动。如图所示，光滑水平冰面上男女运动员 在表演就要结束阶段，质量为 m=45kg 的女运动员停止发力后，以 v=12m/s 的水平速度滑 向静止的质量为 M=75kg 的男运动员，瞬间被男运动员接住，一起向前匀速滑行了 9m，之后男运动员制动做匀减速直线滑行了 2.25m 后停下。求： （1）男女运动员一起匀速运动的速度大小； （2）男女运动员一起运动的总时间； （3）匀减速滑行过程中受到平均阻力的大小。 20.（12 分）炎炎夏日，水上娱乐成为人们避暑消夏的首选，某水上游乐设施可简化为如图 所示的结构，MN 为高处平台，左侧为螺旋形光滑滑道，每圈高度落差不大，最后一圈为同 一水平面上的圆形滑道，半径 R=7.2m，螺旋滑道末端 E 与倾斜直滑道 EF 相连，MN 与 E 高度差为 h1=7.2m，EF 高度差为 h2=4.05m，右侧 PQ 为一与水平滑道，分别连接两段倾斜 光滑直滑道，经过各点时不计能量损耗，g=10m/s2, （1）一儿童质量 m=30kg，从左侧螺旋轨道由静止滑 下， 儿童到达螺旋滑道末端 E 点时的速度大小； （2）（1）中的儿童经过螺旋滑道末端 E 点时，滑道 对儿童的作用力大小； （3）有人为寻求刺激，从右侧滑道由静止滑下时，直接 由 Q 点水平飞出落入水中，若 PQ 的高度可调，求 PQ 距水面多高时，落水位置到 Q 点的水平距离最远， 最远距离是多少？ 21.（10 分）如图所示，在半径 R=6cm 的圆形区域内，有一方向垂直纸面向外的匀强磁场， 磁感应强度 B=1T，其右侧放置长度 L=20cm，间距 d=20cm 的相互平行的金属板，它们的 左 侧 边 界 线 恰 好 与 磁 场 圆 的 右 端 点 相 切 ， 上 极 板 与 圆 的 最 高 点 等 高 ， 两 极 板 加 上 U=6.24×104V 的直流电压。在圆形磁场的最低点 A 处有一放射源，它在 A 点切线上方 180°竖直平面内向上打出粒子射入圆形磁场中，打出的粒子速率均相等，且按角度均匀分 布，所有粒子经磁场偏转后，都能垂直电场的方向进入电场中。已知，粒子的质量 m=9.6×10-27kg，电量 q=1.6×10 -19C。假设到达下极板的粒子完全被吸收。重力不计。求： （sin53°=0.8，cos53°=0.6） （1）粒子的速率； （2）被下极板吸收的粒子占总粒子的百分比。 22．（10 分）某中学科技小组的学生在进行电磁发射装置的课题研究，模型简化如下。在水 平地面上固定着相距为 L 的足够长粗糙导轨 PQ 及 MN ， PQNM 范围内存在可以调节的 匀强磁场，方向竖直向上，如图所示，导轨左侧末端接有电动势为 E 、内阻为 r 的电源， 开关 K 控制电路通断。质量为 m 、电阻同为 r 的导体棒 ab 垂直导轨方向静止置于上面， 与导轨接触良好。电路中其余位置电阻均忽略不计。导轨右侧末端有一线度非常小的速度转 向装置，能将导体棒水平向速度转为与地面成 θ 角且不改变速度大小。导体棒在导轨上运动时将受到恒定的阻力 f ，导轨棒发射后，在空中会受到与速度方向相反、大小与速度大小 成正比的阻力，f0=kv，k 为比例常数。导体棒在运动过程中只平动，不转动。重力加速度为 g。调节磁场的磁感应强度，闭合开关 K ，使导体棒获得最大的速度。 (需考虑导体棒切割 磁感线产生的反电动势) （1）求导体棒获得最大的速度 vm ； （2）导体棒从静止开始达到某一速度 v1，滑过的距离为 x0 ，导体棒 ab 发热量 Q ，求电 源提供的电能及通过电源的电量 q； （3）调节导体棒初始放置的位置，使其在到达 NQ 时恰好达到最大的速度，最后发现导体 棒以 v 的速度竖直向下落到地面上。求导体棒自 NQ 运动到刚落地时这段过程的平均速度 大小。